Numerisk modellering av elastisk deformasjon av sprekker, 2024

Bakgrunn: Sprekker i stein introduserer kompleksiteter under deformasjon og dette er et område der det fortsatt er mye vi ikke forstår. På UiB blir det kontinuerlig utviklet et verktøy kalt PorePy som kan kjøre komplekse numeriske simuleringer for å prøve å øke forståelsen rundt slike komplekse systemer.

Metode: I denne oppgaven introduserer vi et skille mellom elastisk og plastisk deformasjon som tidligere ikke eksisterer i PorePy. Vi lager matematiske modeller og implementerer disse ved å kode dem i Python som en utvidet del av PorePy rammeverket. Vi lager også en testsuite som kan automatisk verifisere resultatene våre.

Resultat: Det er blitt implementert et skille mellom elastisk og plastisk deformasjon og introdusert tangentiell elastisk forskyvning, for både 2 dimensjonale og 3 dimensjonale mekaniske simuleringer i PorePy.

Konklusjon: In-situ vil det være et elastisk-plastisk skille i deformasjonen som skjer i stein. Den modifiserte modellen vil derfor være et steg mot mer realistiske simuleringer. I fremtiden, hvis man vil ha enda mer realistiske simuleringer der man tar hensyn til destruktiv deformasjon, vil det være naturlig å bygge på et slikt elastisk-plastisk skille som det nå er uproblematisk å legge til i PorePy.

Lenke til avhandling.